Την ώρα που η βιομηχανία και οι επιχειρήσεις εξακολουθούν να ανακαλύπτουν νέες εφαρμογές της τριασδιάστατης εκτύπωσης, νέα υλικά και νέους 3D εκτυπωτές, μια νέα τεχνολογία ανατέλλει. Ο λόγος για το 4D printing, μια τεχνολογία που επεξεργάζεται ήδη η επιστημονική κοινότητα και αναμένεται να μας απασχολήσει στο μέλλον.
Τι είναι όμως το 4D printing; Είναι η διαδικασία μέσω της οποίας ένα αντικείμενο που έχει δημιουργηθεί από 3D εκτυπωτή μετατρέπεται σε άλλη δομή, παίρνει δηλαδή ένα άλλο σχήμα, που προκαλείται από την εισροή θερμοκρασίας, φωτός ή άλλων περιβαλλοντικών ερεθισμάτων. H συγκεκριμένη δηλαδή τεχνολογία δεν αφορά μόνο τη διαδικασία εκτύπωσης, αλλά και την εξέλιξη του εκτυπωμένου αντικειμένου, προσθέτοντας πλέον μια τέταρτη διάσταση στην 3D εκτύπωση: το χρόνο. Αυτή είναι και η μεγάλη διαφορά μεταξύ των δύο τεχνολογιών. Στο 3D printing τα αντικείμενα που εκτυπώνονται παραμένουν ίδια στη διάρκεια του χρόνου, ενώ στο 4D printing έχουν την ικανότητα να αλλάζουν σχήμα, ανάλογα με το ερέθισμα που θα δέχονται.
Επίπεδο αντικείμενο που έχει εκτυπωθεί με την τεχνολογία του 4D printing αναδιπλώνεται και μεταμορφώνεται σε ένα άλλο με την επαφή του στο νερό.
Στην παρούσα φάση η συγκεκριμένη τεχνολογία είναι στη διαδικασία της έρευνας, ένα έργο στο οποίο πρωτοστατεί το MIT Self-Assembly Lab. H ερευνητική του ομάδα με επικεφαλής τον καθηγητή Skylar Tibbits ήταν άλλωστε οι πρώτοι που αναφέρθηκαν στο 4D printing, διευρύνοντας τα όρια της εκτύπωσης, εισάγοντας την ιδέα της αυτό-συναρμολόγησης, της εξέλιξης και του μετασχηματισμού των αντικειμένων στη διάρκεια του χρόνου. Πώς είναι εφικτό σύμφωνα με τους ερευνητές; Αξιοποιώντας συγκεκριμένα υλικά, «έξυπνα υλικά» όπως ονομάζονται, που μπορούν να «προγραμματίζονται» ώστε να αλλάζουν το σχήμα και τη μορφή του εκτυπωμένου αντικειμένου. Στο παρακάτω βίντεο μπορείτε να δείτε το Skylar Tibbits να μιλάει για το 4D printing ήδη από το 2013 και να κάνει μια πρώιμη επίδειξη της τεχνολογίας.
Η εξέλιξη της τεχνολογίας είναι αυτή τη στιγμή σε βρεφικό στάδιο, όμως αναμένεται να μας απασχολήσει πολύ έντονα στο μέλλον, καθώς οι ερευνητές βλέπουν πλήθος εφαρμογών στις οποίες το 4D printing θα μπορούσε να προσφέρει λύση. Από ηλεκτρονικές συσκευές έως υφάσματα και από ιατρικά εμφυτεύματα έως εξαρτήματα ή και μέρη οχημάτων θα μπορούσαν να κατασκευάζονται με τη συγκεκριμένη τεχνολογία και να προσαρμόζονται στις περιβαλλοντικές και άλλες συνθήκες. Χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση, προς όφελος των χρηστών. Ακόμα περισσότερο, το 4D printing εκτιμάται ότι θα μπορούσε να είναι η κατεξοχήν λύση για την κατασκευή διαστημικών βάσεων και των αφιλόξενων περιβαλλοντικών συνθηκών, όπου έτσι κι αλλιώς δεν είναι εύκολη (αν όχι αδύνατη) η άμεση ανθρώπινη επέμβαση.
Θα επιβεβαιωθούν οι προβλέψεις και οι προσδοκίες των ερευνητών; Την απάντηση θα τη μάθουμε σε μερικά χρόνια από σήμερα.
